反射的概念

java 的放射機制：在程序運行時，程序有能力獲取一個類的所有方法和屬性；并且對于任意一個對象，可以調用它的任意方法或者獲取其屬性
通俗解析：java 文件需要編譯成. class 文件才能被 jvm 加載使用, 對象的. class 數據在 jvm 里就是 Class；我們如果能拿到這個 Class對象，就能獲取該 Class對應的對象類型，及在該類型聲明的方法和屬性值；還可以根據 Class創建相應的類型對象，通過 Field,Method 反過來操作對象
java 相關類介紹

類名	描述
Class	代表類的實體，在運行的 Java 應用程序中表示類或者接口
Field	類的成員變量(成員變量也稱為類的屬性)
Method	類的方法
Constructor	類的構造方法

獲取 Class 的三種方法

1 通過已知的類型獲取 class

//?根據Example?獲取Class?=》Example.class
public?Class?getExample(){
????Class?clazz?=?Example.class;return?clazz;
}

2 通過實例對象獲取 class

public?Class?getExampleByInstance(){
????Example?example?=?new?Example();
????// getClass是Object類里面的方法；《?》?是通配符
????Class?clazz?=?example.getClass();return?(Class)clazz;
}

3 通過 Class.forName 獲取全路徑指定類名的 class

/\*\*?forName0?本地方法，C++實現，jvm調用
?\* 1 className 是個類名? 2 initialize 是否延遲加載? 3 loader 加載器
?\*/
private?static?native?Class?forName0(String?className,?boolean?initialize,
????????ClassLoader?loader,?Class?caller)?throws?ClassNotFoundException;

public?static?Class?forName(String?className)?throws?ClassNotFoundException?{
????????Class?caller?=?Reflection.getCallerClass();
????????return?forName0(className,?true,?ClassLoader.getClassLoader(caller),?caller);
????}
//?兩個forName方法最終都會調用forName0方法去加載class???
public?static?Class?forName(String?name,
????????boolean?initialize,?ClassLoader?loader)?throws?ClassNotFoundException?{
????????....
????????return?forName0(name,?initialize,?loader,?caller);
????}

//?示例:通過java.lang.Integer?
public?Class?getInteger()throws?ClassNotFoundException{
????Class?clazz?=?Class.forName("java.lang.Integer");return?(Class)clazz;
}

JAVA 反射 API

Class 常用操作方法

//獲取所有的構造方法?/?private?public
public?Constructor\[\]?getDeclaredConstructors()
//獲取特定的構造方法?/?private?public
public?Constructor?getDeclaredConstructor(Class...?parameterTypes)????
//獲取類的父類
public?native?Class?getSuperclass()????
//獲取類實現的接口
private?Class\[\]?getInterfaces(boolean?cloneArray)??
//獲取在類內定義的內部類或接口
public?Class\[\]?getDeclaredClasses()
//獲取所有的方法
public?Method\[\]?getDeclaredMethods()?throws?SecurityException
//根據方法名和參數獲得特定的方法
public?Method?getDeclaredMethod(String?name,?Class...?parameterTypes)??
//獲取類型的定義的所有屬性
public?Field\[\]?getFields()?throws?SecurityException
//?根據屬性命名獲得特定的Field
public?Field?getField(String?name)?

Method 常用的操作方法

//獲得方法的放回類型
public?Class?getReturnType()???
//獲得方法的傳入參數類型
public?Class\[\]?getParameterTypes()???
//obj是實例對象，args是方法，反過來由Method控制對象的方法調用
public?Object?invoke(Object?obj,?Object...?args)

Field 常用的操作方法

//屬性與obj相等則返回true
public?boolean?equals(Object?obj)
//獲得obj中對應的屬性值
public?Object?get(Object?obj)
//設置obj中對應屬性值
public?void?set(Object?obj,?Object?value)?

Constructor

//根據傳遞的參數創建類的對象:initargs?構造方法參數
public?T?newInstance(Object...?initargs)?

1 根據 class 創建對象

//方式一?clazz.newInstance()
Class?clazz?=?Example.class;
Example?example?=?clazz.newInstance();
//方式二?先獲取再由Constructor：clazz.getConstructors()/getConstructor(...)?
//再由Constructor.newInstance?方法構造對象
-----------------------------------------
public?class?Example?{
????private?int?value;
????public?Example(){?}?//?如果只聲明有參構造函數，clazz.newInstance()會報錯
????public?Example(Integer?value){??this.value??=?value;??}
????static?public?void?main(String\[\]?args)?throws?Exception{
????????Class?clazz?=?Example.class;
????????//根據指定構造函數參數獲取Constructor
????????Constructor?constructor?=?clazz.getConstructor(Integer.class);
????????Example?example?=?constructor.newInstance(100);
????????System.out.println(example.value);
????}
}????

2 由 class 獲取 Field，并操作實例的屬性

public?class?Example?{
????private?int?value?,?count;
????static?public?void?main(String\[\]?args)?throws?Exception{
????????Class?clazz?=?Example.class;
????????//獲取所有的屬性，getField只能獲取public的屬性
????????Field\[\]?fs?=?clazz.getDeclaredFields();
????????//根據名稱獲取指定?Field
????????Field?value?=?clazz.getDeclaredField("value");
????????Example?example?=?clazz.newInstance();
????????//使用反射機制可以打破封裝性，導致了java對象的屬性不安全??
????????value.setAccessible(true);?//setAccessible(true)讓private的參數可賦值操作
????????//由Field反過去設置example的值
????????value.set(example,100);
????????System.out.println(example.value);
????}
}

3 由 class 獲取 Method，并反射調用實例方法

public?class?Example?{
????public?static?void?main(String\[\]?args)?throws?Exception?{
????????Class?clazz?=?Example.class;
????????Example?example?=?clazz.newInstance();
????????Method\[\]?methods?=?clazz.getDeclaredMethods();
????????//getDeclaredMethod和getMethod是：getMethod只能返回public的方法
????????Method?method?=?clazz.getDeclaredMethod("hello",?String.class);
????????method.setAccessible(true);
????????method.invoke(example,?"cscw");
????}
????private?void?hello(String?name)?{?System.out.println(name?+?"?Hello!");?}
}
－－－－－
cscw?Hello!

反射機制應用的場景

1 動態拓展：假設有同一組類是實現相同的接口，并且類的加載方式不限制。當我們需要那種具體類實現的功能時，只需加載. class 文件，并獲取對應的 Class對象。可以由 Class 或者 Constructor 實例化對象 instance；根據接口定義，可以獲取 Class里的某一方法 Method，并配合 instance 反射調用功能方法
2 Spring 的 IOC 就是基于反射機制實現
3 JDK 的動態代理

反射和 JDK 動態代理

在 Java 的 java.lang.reflect 包下提供了一個 Proxy 類和一個 InvocationHandler 接口。通過這個類和接口可以生成 JDK 動態代理類或動態代理對象

public?interface?InvocationHandler?{
?//所有方法都會調用此代理方法
????Object?invoke(Object?var1,?Method?var2,?Object\[\]?var3)?throws?Throwable;
}??
public?class?Proxy?implements?Serializable｛
?...
????//根據interfaces和InvocationHandler生成代理對象
????public?static?Object?newProxyInstance(ClassLoader?loader,
??????Class\[\]?interfaces,?InvocationHandler?h)?
????...????
｝

JDK 的動態代理由 Proxy 和 InvocationHandler 實現；而被代理對象必須實現一個接口。代理對象由 Proxy 生成，可轉為接口 interface 的實現類對象 OBJ。當調用 OBJ 的方法時，則會觸發 InvocationHandler.invoke，參數依次為「代理對象」，「Method 對象」, 和「方法 Method 所需的參數」。在 invoke 方法可以加入拓展的邏輯，如日志記錄操作；「并可以在 invoke 里利用反射的技術調用被代理對象方法」
示例

public?class?ExampleFactory?implements?InvocationHandler{
????private?T?target;?//被代理對象
????public?T?bind(T?obj){
????????target?=?obj;return?(T)Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),
???????????obj.getClass().getInterfaces(),this);
????}
????/\*\*?Object?o?是代理對象;?o的方法調用?->?ExampleFactory.invoke?
????\*??invoke(...)?->?在invoke方法里面?反射調用代理對象方法+增強邏輯
????\*/
????@Override
????public?Object?invoke(Object?o,?Method?method,?Object\[\]?objects)?throws?Throwable?{
????????//增強邏輯
????????System.out.println("log?start");
????????//反射調用被代理對象方法
????????Object?result?=?method.invoke(target,objects);
????????System.out.println("log?end");return?result;
????}
}
-----------
public?interface?Face?{
????void?hello(String?name);
}
---------
//被代理對象必須實現一個接口，并由接口方法對方提供功能
public?class?Example?implements?Face?{
?public?void?hello(String?name)?{
????????System.out.println(name?+?"?Hello!");
????}
????public?static?void?main(String\[\]?args)??{
???????//ExampleFactory?相當于一個中介人
????????ExampleFactory?factory?=?new?ExampleFactory<>();
????????//example?是代理對象
????????Face?example?=?exampleProxy.bind(new?Example());
????????example.hello("思婷");
????}
}
-----log?start
思婷?Hello!log?end